降解物基因活化蛋白英文解释翻译、降解物基因活化蛋白的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 catabolite gene activation protein (CAP)

分词翻译：

降解的英语翻译：

【化】 degradation
【医】 degradation

物的英语翻译：

content; matter; substance; thing
【化】 object
【医】 agent

基因的英语翻译：

gene
【化】 gene
【医】 efficient cause; essential cause; gen; gene; unit

活化的英语翻译：

【化】 activation
【医】 activate; activation

蛋白的英语翻译：

albumen; egg white; glair; protein; white
【医】 proteid; protein; proteinum; protide

专业解析

降解物基因活化蛋白（Catabolite Activator Protein, CAP），也称为cAMP受体蛋白（cAMP Receptor Protein, CRP），是原核生物转录调控中的一种关键蛋白质。其核心功能是在特定环境条件下激活相关基因的表达，尤其在细菌的碳源代谢调控中扮演核心角色。以下是详细解释：

一、定义与功能

核心定义
降解物基因活化蛋白是一种转录激活因子。当细胞内环腺苷酸（cAMP）浓度升高时，CAP与cAMP结合形成复合物，该复合物可特异性结合到目标基因启动子区域，增强RNA聚合酶的结合效率，从而激活基因转录。
生物学意义
主要参与"分解代谢物阻遏效应"（Carbon Catabolite Repression, CCR）的调控。例如，当细菌环境中葡萄糖匮乏时，cAMP水平上升，CAP-cAMP复合物激活乳糖、阿拉伯糖等替代碳源代谢相关基因的表达，实现碳源利用的优化。

二、作用机制

结构基础
CAP为同源二聚体，每个单体含：
- cAMP结合结构域：位于C端，结合cAMP后引发构象变化
- DNA结合结构域：位于N端，采用螺旋-转角-螺旋（HTH）模式识别特定DNA序列（保守回文序列：5'-TGTGA-3'）
激活转录的分子过程
CAP-cAMP复合物结合启动子上游的激活位点后：
- 通过蛋白质-RNA聚合酶相互作用促进闭合复合物形成
- 诱导DNA弯曲约90°，使启动子区域更易被RNA聚合酶识别

三、经典调控模型：乳糖操纵子

在大肠杆菌乳糖操纵子（lac operon）中：

葡萄糖存在时：cAMP水平低，CAP不激活转录
葡萄糖缺乏时：cAMP升高，CAP-cAMP结合Lac启动子-35区上游，使转录效率提高50倍
（参考：Alberts B. Molecular Biology of the Cell 6th ed.）

四、进化与临床意义

CAP蛋白在γ-变形菌纲中高度保守，其调控网络影响：

细菌环境适应性
生物膜形成
部分病原菌毒力因子表达
（来源：Annual Review of Microbiology Vol. 75）

权威参考文献

Lawson CL, et al. Catabolite activator protein: DNA binding and transcription activation. Curr Opin Struct Biol. 2004;14(1):10-20.
DOI: 10.1016/j.sbi.2003.12.001

Kolb A, et al. CAP targets promoters with conserved -35 boxes in enterobacteria. Nucleic Acids Res. 2021;49(12):6784-6794.
DOI: 10.1093/nar/gkab522

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网络扩展解释

降解物基因活化蛋白（Catabolite Activator Protein，CAP）是一种在原核生物中调控基因表达的关键蛋白质，主要参与分解代谢阻遏的调控机制。以下是其核心要点：

基本功能
CAP需与环腺苷酸（cAMP）结合形成复合物（CAP-cAMP）后才能被激活。该复合物通过结合到目标基因的启动子区域，帮助RNA聚合酶与启动子稳定结合，从而促进转录的启动，增强分解代谢相关基因（如乳糖操纵子）的表达。
调控机制
- 葡萄糖效应：当环境中葡萄糖充足时，细菌会优先利用葡萄糖，此时细胞内cAMP水平降低，导致CAP无法形成活性复合物，相关基因转录受到抑制。
- 能量信号感应：CAP-cAMP的作用本质上是细菌感应能量状态的机制。低葡萄糖时，cAMP水平升高，激活CAP以启动替代碳源（如乳糖）的分解途径。
结构作用位点
CAP结合位点通常位于启动子上游，与RNA聚合酶结合区域相邻，通过改变DNA构象或直接与RNA聚合酶相互作用，增强其结合能力。

CAP通过感知cAMP水平调控分解代谢相关基因的表达，是细菌适应环境碳源变化的重要调节因子。其作用依赖于与cAMP的协同结合，且受葡萄糖浓度的反向调节。